Como é sabido, os glóbulos vermelhos (GR) transportam oxigénio para os tecidos e os desportos de resistência, como o ciclismo, o esqui de fundo, etc., as necessidades de oxigénio são muito elevadas.
A última estratégia baseia-se no papel da eritropoietina (EPO) em estimular a medula óssea a produzir glóbulos vermelhos (GR)
A EPO recombinante humana (rHuEPO) e substâncias relacionadas (por exemplo, darbepoietina ) são usadas como doping
A EPO tem uma vida relativamente curta no corpo, enquanto seu efeito estimulante pode durar até duas semanas
História da eritropoietina
- 1905 Carnot e Deflandre hipotetizaram que um fator humoral, que eles chamavam de hemopoietina, regulava a produção de glóbulos vermelhos
- 1936 Hjort provou e confirmou a existência deste fator
- 1950 Reissmann mostrou que a expressão gênica do fator era regulada pela pressão do oxigênio
- 1977 Miyake conseguiu purificar a eritropoietina humana
1985 Lin e Jacobs clonaram o gene da eritropoietina e desenvolveram uma linha celular transfectada (células CHO) capaz de produzir eritropoietina recombinante humana
- 1989 clonagem do receptor da EPO
- 2000 síntese de darbepoetin
Eritropoese e hipoxia
A eritropoiese (produção de novos glóbulos vermelhos) é controlada por um sistema de feedback muito sensível, no qual um sensor no nível do rim detecta as alterações no suprimento de oxigênio.
O mecanismo baseia-se na presença de um fator de transcrição (fator indutível por hipóxia, HIF-1) heterodimérico (HIF-1α e HIF-1β) que aumenta a expressão do gene da eritropoietina.
O HIF-1α é instável na presença de oxigênio e é rapidamente degradado pela prolil-hidroxilase com a contribuição da proteína von Hippel-Lindau
Durante a hipoxia, a propil-hidroxilase é inactiva, como consequência, o HIF-1α acumula-se através da activação da expressão da eritropoietina, que estimula a rápida expansão dos progenitores eritróides.
Eritropoetina humana
A eritropoetina é uma proteína composta por 193 aminoácidos (mas os primeiros 27 são decompostos durante a secreção)
É produzido principalmente por células intersticiais peritubulares do rim, sob o controle de um gene localizado no cromossomo 7.
Após a secreção, a eritropoietina, ao nível do tecido hematopoiético (medula óssea), liga-se a um receptor (EPO-R) localizado na superfície dos progenitores eritróides e é internalizado
Na presença de anemia ou hipoxemia, a síntese de EPO aumenta rapidamente mais de 100 vezes e, consequentemente, aumenta a sobrevivência, proliferação e maturação das células progenitoras medulares, também através da inibição da apoptose (morte celular programada)
Os níveis normais de EPO no sangue estão em torno de 2-25 mU / mL, mas podem aumentar 100-1000 vezes como resposta à hipóxia
O mecanismo do sensor de oxigênio leva à interrupção da produção de EPO quando o número de glóbulos vermelhos e / ou o fornecimento de oxigênio aos tecidos retorna ao equilíbrio
O mecanismo de feedback garante uma produção adequada de GR para prevenir anemia e hipóxia tecidual, mas não muito alta para levar à policitemia com viscosidade excessiva do sangue e conseqüentes riscos cardiovasculares.
Superprodução de EPO levando a policitemia (secundária a distinguir de policitemia verdadeira ou primária: distúrbio mieloproliferativo em que clones, independente de EPO, de células progenitoras com aumento de GR e granulócitos e plaquetas) podem resultar de patologias cardíacas ou de reabilitação, de altitude, de obstruções do fluxo sanguíneo para o local de produção da EPO, de tumores produtores de EPO.
Na policitemia, os níveis de EPO geralmente são altos, mas também podem ser normais para o aumento da rotatividade
Sabe-se que as diferenças genéticas existentes entre atletas podem ser um elemento na base das diferentes habilidades de performance.
Um exemplo é a história do corredor finlandês Eero Mäntyranta, dupla medalha de ouro nas Olimpíadas de 1964 em Innsbruck.
Nasceu com uma mutação genética da EPO (expressa no nível do receptor) que aumentou sua capacidade de transporte de O2 com hemácias em 25-50%.
Esta condição parafisiológica poderia ser reproduzida através da manipulação genética
O número de receptores da EPO varia nas diferentes células da linhagem eritrocitária. O máximo é em CFU-E, o número diminui com o progresso da diferenciação e maturação das células eritrocitárias. Eritrócitos maduros são livres de receptores para EPO
Receptores para EPO também foram identificados em miócitos, células endoteliais, o SNC, ovário e testículos
A EPO, portanto, é considerada como tendo um papel fisiológico no desenvolvimento do coração e do cérebro
A EPO protege os tecidos cardíaco e nervoso da inflamação e do dano isquêmico: tanto pela estimulação direta das células nervosas e cardíacas, quanto indiretamente pela mobilização de células progenitoras endoteliais, promovendo assim a neovascularização
Eritropoetinas exógenas
Eritropoietina recombinante humana (epoietina, rHuEPO)
Apresenta apenas pequenas diferenças (nas cadeias de carboidratos) em comparação com a EPO fisiológica, que no entanto se refletem no comportamento químico e físico da molécula, por exemplo, existem diferenças na carga elétrica
Para fins ergogênicos, o rHuEPO é usado com injeções uma vez a cada 2-3 dias, por 3-4 semanas, associado a preparações de ferro. De fato, sob condições de estimulação pela eritropoietina, torna-se necessário sintetizar a hemoglobina em atletas a uma taxa muito mais alta do que a usual, e isso requer um suprimento adequado de ferro para manter a eficiência eritropoiética. Meia-vida e 8, 5 horas
Uma vez atingida a fase de manutenção, pode ocorrer em doses menores, mais difíceis de identificar nos controles de doping
darbepoetina
Mais estável que a EPO, com meia vida mais longa (ev 25, 3 horas) e maior eficácia; é mais facilmente identificável para características estruturais diferentes do produto humano endógeno e para a menor folga
Usos terapêuticos da eritropoietina (epoetina, Eprex®, Globuren®, Neorecormon®, darbepoetina: Aranesp®, Nespo®)
- Anemia na insuficiência renal crônica
- Anemia zidovudina (anti-HIV)
- Anemia "refratária"
- Anemia pós-quimioterapia anti-tumoral
- Deficiências patológicas de EPO
- mieloma
- Síndromes mielodisplásicas
Pesquisa sobre eritropoietina em desenvolvimento rápido e contínuo:
Produtos que imitam a atividade do EPO
Pequenos peptídeos ou compostos não peptídicos que podem se ligar aos receptores da EPO, ativando-os (Science 1996; 273: 458. Proc Natl Acad Sci USA 1999; 96: 12156)
Recentemente, por exemplo, em experiências in vitro, demonstrou-se que a hemolinfa do bicho-da-seda inibe a apoptose de células produtoras de EPO aumentando a produção de EPO em 5 vezes (Biotechnol Bioeng 2005; 91: 793).
Problemas de teste para o EPO
Medidas indiretas para o EPO
Medição da densidade de glóbulos vermelhos (hematócrito expresso em percentagem), níveis de hemoglobina, contagem de reticulócitos
No ciclismo, medições de hematócrito acima de 50% levam à suspensão. Valores acima de 50% são suspeitos pelo COI
A Federação Internacional de Esqui impôs um limite de hemoglobina de 18, 5 g / dL em humanos e 16, 5 g / dL em mulheres, se detectado antes de uma competição o atleta não pode participar para preservar sua saúde
Deve-se notar que os valores de hematócrito e hemoglobina podem variar de atleta para atleta e em resposta ao mesmo exercício. O ideal é ter o perfil hematológico no tempo de cada atleta:
investigações para identificar o uso de EPO se espalharam para diferentes esportes e, claro, as Olimpíadas
Marco Pantani foi desclassificado do Giro d'Italia por um valor de hematócrito de 52%
Em 2003, o corredor de meia distância queniano Bernard Lagat (segundo melhor tempo de sempre em 1500 m) foi positivo (pesquisa de rHuEPO na urina) para recrutamento de EPO antes do Campeonato Mundial de Atletismo de Paris (ao qual ele não pôde comparecer) a contra-análise subseqüente, no entanto, o esclareceu. Este caso mostrou a necessidade de procurar por testes mais confiáveis.
Recentemente, um novo método isoelétrico foi desenvolvido (com bons resultados) para distinguir a EPO exógena das amostras de urina endógena, desenvolvidas no laboratório francês de Chatenay-Malabry (Nature 2000; 405: 635; Anal Biochem 2002; 311: 119; Clin Chem 2003; 49: 901). Foi possível identificar EPO exógena mesmo após 3 dias de uso
Reacções adversas da eritropoietina exógena
Hipertensão arterial (Incidência 1-30%). O mecanismo não é totalmente compreendido, a EPO tem ação vasoconstritora e a exposição crônica causa resistência à ação vasodilatadora do óxido nítrico. Finalmente, a EPO promove o crescimento de células musculares lisas de vasos com remodelamento vascular e hipertrofia que podem contribuir para a manutenção da hipertensão [Am J Kidney Dis 1999; 33: 821-8])
Dor óssea (não grave, transitória, alta incidência = 40%)
Convulsões (para rápido aumento da viscosidade do sangue e perda de vasodilatação hipóxica com conseqüente aumento da resistência vascular)
dor de cabeça
Fenômenos tromboembólicos (EP, IMA, AVC), todos relacionados à hiperviscosidade sanguínea
Anemia pós-tratamento por diminuição da produção endógena de EPO
Aplasia pura da série vermelha (formação de anticorpos anti-EPO?)
Distúrbios mieloproliferativos (estudos em animais, tratamentos a longo prazo?)
Danos da eritropoietina como doping
Os dados sobre as reacções adversas da eritropoetina listadas acima derivam quase exclusivamente de tratamentos terapêuticos em doentes com doenças subjacentes
Não há estudos sobre os danos da eritropoietina usada como doping em atletas saudáveis
Um estudo em atletas que receberam EPO por 6 semanas mostrou um aumento significativo na pressão arterial sistólica em resposta ao exercício submáximo
O número de mortes entre ciclistas belgas e holandeses entre 1987 e 1990 foi relacionado ao uso de drogas e doping EPO ( Gambrell e Lombardo): doping sanguíneo e eritropoietina humana recombinante. In: Mellion, MB (ed.) : Segredos de medicina esportiva Filadélfia: Hanley & Belfus, 1994, pp. 130-3)
Não é errado pensar que as reações adversas destacadas nos pacientes também podem ocorrer em atletas saudáveis, mesmo com menor incidência.
